动力电池激光加工应用说明

随着新能源汽车的快速发展,对动力电池的需求也在快速增长。 电芯的形状分为圆柱形、软包和方形电芯。 外壳材质主要有铝材和不锈钢材质,其中以矩形和铝材为主。

动力电池激光加工1
图 1. 电池

工作原理及应用

1.极耳激光切割

电池材料有四种类型:

1) 镍氢电池

2)燃料电池

3) 铅酸电池

4) 锂电子电池。

锂电池的生产是一个“卷对卷”的过程,无论是磷酸铁锂、钠离子,还是三元电池,都需要经过从薄膜到单体电池,再贴装的过程进入电池系统。 锂电池生产过程包括电极生产、电芯组装和包装。

锂电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、电池外壳等组成。 激光用于切割和形成正极和负极。

动力电池激光加工2
图 2. 极耳切割
动力电池激光加工3
图 3. 极耳切割成型
激光使用1064nm MOPA 250W
扩束镜1.5x 或 2x
扫描仪孔径14mm
扫描镜头F120和F160
扫描区域50x50mm
表 1. 图规格
零件号码波长FL扫描区域开口WD现货尺寸
TSL-1064-70-163Q-D141064nm163mm70x70mm14mm224mm22.3-22.6um
TSL-1064-60-160Q-D141064nm163mm60x60mm14mm164mm22.6-23.4um
TSL-1064-52-120Q-D141064nm120mm52x52mm14mm166.8mm17.3-19.6um
TSL-1064-35-110Q-D141064nm110mm35x35mm14mm145mm15.3-16.0um
表2.动力电池激光切割极耳扫描镜头

2. 铝箔激光清洗

锂电池的正负极是用铝箔和铜箔镀膜制成的,镀膜前需要清洗铝箔,以获得完全干净无氧化的表面。

零件号码波长EFL扫描场开口WD现货尺寸
TSL-1064-85-167Q-D201064nm167mm85×85mm20mm226.3mm16.0-36.0μm
SL-1064-215-340Q-D151064nm340mm215×215mm15mm204.8mm43.8-49.7μm
SL-1064-175-254Q-D101064nm254mm175×175mm10mm304.0mm51.6-55.3μm
SL-1064-170-255Q-D201064nm255mm170×170mm20mm319.4mm29.4-50.8μm
表3 动力电池激光清洗用扫描镜

3、动力电池激光焊接

动力电池激光加工4
图 4. 扫描焊接系统

动力电池激光焊接工艺包括焊接、检漏、短路检测、打码打标。 根据电池材料、厚度和形状,将使用不同的脉冲激光器进行焊接。

扫描焊接系统由准直器、扫描仪、扫描透镜、物镜、CCD、分色镜、连接板和气刀等组成。

准直器 P/N波长EFLNA
COL-1064-D30-F75Q-0.12-WC-V21064nm75mm0.12
COL-1064-D30-F100-0.1-WC-V21064nm100mm0.1
COL-1064-D30-F125-0.1-WC-V21064nm125mm0.1
COL-1064-D46-F150Q-0.1-WC-V21064nm150mm0.1
COL-1064-D40-F120-0.125-WC-HP31064nm120mm0.125
COL-1064-D40-F140-0.11-WC-HP31064nm140mm0.11
表 4. 用于扫描焊接系统的准直器
扫描镜头 P/NFL扫描区域开口WD现货尺寸
SL-1064-120-254Q-D30-WC254mm120X120mm30mm311.6mm16.6-59.4um
SL-1064-180-348Q-D30-WC348mm180X180mm30mm438.0mm25.4-64.4um
SL-1064-180-400Q-D30-WC400mm180X180mm30mm504.5mm25.9-27.4um
SL-1064-250-500Q-D30-WC500mm250X250mm30mm608.5mm33.4-54.6um
表 5. 扫描透镜 2kw-6kw 扫描焊接系统
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